| 研究課題/領域番号 |
18K03503
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 株式会社日産アーク(マテリアル解析部、デバイス機能解析部) |
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研究代表者 |
富安 啓輔 株式会社日産アーク(マテリアル解析部、デバイス機能解析部), マテリアル解析部、デバイス機能解析部, 主任研究員 (20350481)
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| 研究分担者 |
岡崎 竜二 東京理科大学, 理工学部物理学科, 准教授 (50599602)
小林 義彦 東京医科大学, 医学部, 講師 (60293122)
齋藤 智彦 東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 教授 (30311129)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | コバルト酸化物 / スピンクロスオーバー / 輸送係数測定 / 中性子散乱 / 軟X線光電子分光 / 電気抵抗率 / ゼーベック係数 / 光電子分光 / SDP磁気構造解析法 / 励起子絶縁体 / 共鳴非弾性X線散乱 (RIXS) / 角度分解光電子分光 (ARPES) / スピン型励起子絶縁 / 輸送特性 / 磁歪スイッチイング / 中性子・放射光・光電子分光 / 結晶・磁気・電子構造 / スピン軌道量子臨界点 |
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| 研究成果の概要 |
スピンと軌道の複合型電子自由度である「スピン状態」の臨界領域を実験的に研究した。代表者が開発したLa(Co,Sc)O3において、非磁性-常磁性転移、磁場印加による体積膨張、輸送係数における電荷ギャップの増大、中性子分光におけるスピンギャップ異常を一斉に伴う特殊状態を発見した。これは、低・高スピン状態の量子力学的な重ね合わせでのみ説明でき、現実の物質例がなかった磁気励起子絶縁または近傍物質であることを示す。PrCoO3においては放射光コンプトン散乱によりPr 4fとCo 3dの電子混成の証拠を捉えた。LaCoO3においては単結晶角度分解光電子分光による電子バンドの直接観測に世界で初めて成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的に、超伝導と対を成す磁気励起子絶縁や臨界領域の研究成果は、磁性・強相関電子系の物理学における量子臨界点研究に新たな展開や視点をもたらすだろう。また、スピン状態は、コバルトだけでなく、ユビキタス元素の鉄でも現れる学際概念であるため、本研究成果は、化学や地学（例えば、光誘起スイッチ磁石や下部マントル特性の起源）におけるスピン状態の基本概念に見直しを迫ると期待される。社会的には、スピン状態の研究は日本発の伝統的強みや重厚な技術と文化を持つため、未来に向けて現在起こりつつある量子スピン軌道物理学としての芽へと継承することに大きな意義がある。
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